Mere vesiviljeluse temperatuuri reguleerimine, galvaniseerimise tootmisliinid ja soolade keemilise reaktsiooni mahutid seisavad iga päev silmitsi püsiva korrosiooniohuga, mida põhjustavad kõrge -kontsentratsiooniga kloriidioonid. Standardsetesse roostevabast terasest küttetorudesse 316 tekivad järk-järgult väikesed augud ja need lekivad pärast pikaajalist -soolvees ja kloriidiga-laetud plaadistusvedelikes sukeldamist. Kuigi kvartskuumutid ja PFA-ga kaetud kütteelemendid tagavad teatud keemiliste vedelike puhul korraliku korrosioonivastase -jõudluse, ei talu need pidevat kõrgel{7}}temperatuurilist kloriidi erosiooni aastate jooksul. Titaanist küttetorud on loodud spetsiaalselt selle raske tööstusliku valupunkti lahendamiseks, kuid paljud tehase hankemeeskonnad lükkavad suurte tellimuste täitmist suhteliselt kõrge esialgse ostuhinna tõttu edasi. Selles artiklis uuritakse titaani ainulaadseid materjalitugevusi, ilmseid funktsionaalseid piiranguid ja sobivaid rakendusstsenaariume koos tabeliga, mis vastandab nelja peamise korrosioonivastase{11}}kütteseadme põhilisi toimivusandmeid.
Titaani kõige silmapaistvam eelis on selle ise{0}}taastuv oksiidpassiveerimiskiht ja ületamatu vastupidavus kloriidi korrosioonile. Kui titaansubstraat puudutab vedelikus või õhus lahustunud hapnikku, moodustub selle välispinnale koheselt tihe, kleepuv titaandioksiidi barjäär. Kui mehaaniline kriimustus, hõõrdumine või vedeliku löök kahjustab seda kaitsekilet paigaldamise või kasutamise ajal, moodustab materjal automaatselt uuesti oksiidikihi, et eraldada mitteväärismetall ümbritsevast söövitavast keskkonnast. Erinevalt roostevabast terasest 316, mis ainult aeglustab kloriidi läbitungimist molübdeenilisandite kaudu ja kannatab pärast mitmekuulist pidevat töötamist endiselt seina perforatsiooni, ei reageeri titaan vaevu keemilistele reaktsioonidele lahjendatud happe, küllastunud soolvee ja galvaniseerimislahustega, mis on täidetud kloriididega, välistades põhimõtteliselt läbipõlemiskahjustuste ohu. Titaanil on ka kerge tihedus ja erakordne mehaaniline vastupidavus; toru struktuur on vastupidav püsivale deformatsioonile -vedeliku pikaajalisel pesemisel ja sagedasel kuumutamisel-jahutustsüklitel, hoides sisemised tihenduskomponendid puutumata, et peatada vedeliku imbumine, mis põletab küttejuhtmeid.
Allolevas tabelis võrreldakse nelja{0}}korrosioonivastase kütteseadme peamisi praktilisi näitajaid kloriidirikkas-töökeskkonnas.
表格
| Kütteseadmed | Kloriidi korrosioonikindlus | Tolerantsus kuuma kontsentreeritud leelise suhtes | Maksimaalne jätkusuutlik töötemperatuur | Iseparanev{0}}kaitsekile | Kogu elutsükli kulutase |
|---|---|---|---|---|---|
| Puhast titaanist küttetoru | Kõrgeim hinne, nullpunktide kukkumise oht | Nõrk, kiire söövitus kuumas leelis | 770 kraadi | Saadaval | Kõrge algkulu, minimaalsed hoolduskulud |
| 316 roostevabast terasest toru | Mõõdukas jõudlus piiratud hooldustsükliga | Keskmine leelisevastane{0}}võime | 550 kraadi | Ei ole saadaval | Madalad üldkulud |
| Kvartsist küttetoru | Ainult happekindel-, sihitud kloriidikaitse puudub | Kiiresti korrodeerunud ja purunenud | 1160 kraadi | Ei ole saadaval | Keskmine korduv asenduskulu |
| PFA kapseldatud kütteseade | Tugev füüsiline isolatsioon kloriidide erosiooni vastu | Täielik happe- ja leelisekindlus- | 240 kraadi | Katet ei saa ise{0}}parandada | Keskmine kuni kõrge terviklik kulu |
Tõelistes galvaniseerimise ja merevee magestamise töökodades toovad titaanist kuumutustorud märkimisväärset pikaajalist{0}}majanduslikku tulu. Varem 316 roostevabast terasest kütteseadet kasutanud tehased pidid iga ühe kuni kahe kuu järel tootmise peatama lahtivõtmiseks ja väljavahetamiseks, raiskades tööjõudu ja rikkudes pidevaid tootmisgraafikuid. Pärast titaanist küttetorudele üleminekut pikeneb kasutusiga üle kolme aasta, vähendades drastiliselt ootamatust seadmete rikkest ja tootmise peatamisest põhjustatud rahalisi kahjusid. Lisaks lahustab titaan harva metalliioone plaadistuslahustes, vältides tooriku kattekihtide saastumist lisanditega ning parandades oluliselt pinnaviimistlust ja galvaaniseeritud valmistoodete kvaliteeti.
Isegi silmapaistva sihipärase -kloriidivastase jõudluse korral piiravad materjalist tulenevad puudused titaanist küttetorude laialdast universaalset kasutuselevõttu. Pikaajaline leotamine kuumutatud tugevates leeliselistes lahustes lagundab täielikult titaandioksiidi passiveerimiskile ja kaob selle iseenesliku-parandusvõime, mis viib toru seina pideva hõrenemiseni ja korrosioonini. Lisaks muudavad keerukad sulatus-, sepistamis- ja täppispainutamise tootmisprotseduurid titaani palju kulukamaks kui roostevaba teras. Titaanist küttetorude kasutamine tavalise puhta vee tsirkulatsiooni või nõrgalt söövitava madala-soolasisaldusega keskkonna jaoks toob tootmisettevõtetesse tarbetuid kapitalijäätmeid.
Kokkuvõtteks võib öelda, et titaanküttetorudel on kloriidioonide ja lahjendatud happekeskkonnaga täidetud tööstusprotsessides domineerivad jõudluse eelised kõigi teiste kütteelementide ees. Kuna neid piirab halb kuumaleelisekindlus ja kõrged toorainehinnad, ei saa need olla universaalsed-korrosioonivastased-kütteliitmikud igas tööstussektoris. Ettevõtted peaksid eelistama titaanist kuumutustorusid merevee töötlemiseks, galvaniseeriva vanni soojendamiseks ja küllastunud soolvee konstantse temperatuuriga{4}}temperatuuri projektidele. Muude leeliselisi koostisosi sisaldavate või kõrget temperatuuri nõudvate{6}}tootmisprotsesside jaoks saavad tehnikud valida roostevabast terasest, kvartsist või PFA-küttekehad keskmise koostise, -kohapealsete mehaaniliste tingimuste ja hankeeelarvete alusel, et tasakaalustada seadmete stabiilsust ja pikaajalisi{8}}kasutuskulusid.
